Diamond软件及数据库在晶体结构教学中的应用——以钙钛矿(CaTiO3)为例

晶体结构是《材料科学基础》课程的重中之重,是学好后续专业知识的基础,此部分内容概念抽象,需要很强的空间想象能力,传统的二维图片很难表达离子/原子的三维空间排布。本文以钙钛矿(CaTiO₃)结构教学为例,借助Diamond软件和网络数据库构建立体性和可操作性三维晶体结构模型,利用此模型可以清晰直观的看到晶体结构内部原子的排列。通过改变立方体位置和配位体中心原子构建不同的晶体结构模型,采用坐标系法、最紧密堆积法和多面体的连接方式三种方法,对钙钛矿的晶体结构进行全面的描述,有助于提高学生的学习兴趣和效率。